Elektrokimyasal arıtım prosesleri için boyar madde gideriminde elektrot türünün arıtım verimine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of electrode type on treatment efficiency in dye removal by electrochemical treatment processes
- Tez No: 973363
- Danışmanlar: PROF. DR. ALPER ERDEM YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Endüstriyel faaliyetlerin ve kentsel gelişimin artmasıyla birlikte boyar maddeler içeren atıksuların doğaya deşarjı önemli bir çevresel tehdit haline gelmiştir. Özellikle sentetik boyar maddelerden olan metilen mavisi, biyolojik olarak zor parçalanabilen, toksik ve estetik açıdan sorun oluşturan bir kirletici olarak öne çıkmaktadır. Yöntem: Deneysel çalışmalar, laboratuvar ortamında hem kesikli hem de sürekli reaktör sistemleri kullanılarak yürütülmüştür. Her iki sistemde de başlangıç pH değeri (3, 5, 7), destek elektrolit (NaCl) konsantrasyonu (0, 0,005, 0,01, 0,015 M), akım şiddeti (1,4, 2,1, 2,8 A) ve boya derişimi (100, 250, 500, 1000 mg/L) değişken parametreler olarak ele alınmıştır. Deney süresince pH, sıcaklık, iletkenlik, voltaj, kimyasal oksijen ihtiyajı ve renk giderimi parametreleri zamana bağlı olarak izlenmiş; ayrıca enerji tüketimi (kWh/m³) hesaplanarak verim–enerji dengesi açısından da değerlendirme yapılmıştır. Bulgular: Kesikli sistemlerde her iki elektrot tipiyle de yüksek renk giderim verimi elde edilmiş olmakla birlikte, Ti/IrO₂ elektrotlar özellikle yüksek pH ve düşük NaCl koşullarında daha yüksek kimyasal oksijen ihtiyajı giderimi sağlamıştır. Sürekli sistem deneylerinde ise genel olarak giderim verimlerinin kesikli sistemlere göre daha düşük olduğu, ancak düşük akış hızlarında Ti/IrO₂ anotunun daha kararlı ve etkili performans sergilediği gözlemlenmiştir. Enerji tüketimi açısından değerlendirildiğinde, Ti/IrO₂ elektrotlar hem kesikli hem de sürekli sistemlerde daha düşük enerji ile daha yüksek giderim verimi sağlamıştır. Sonuç: Elektrot tipi, elektrokimyasal arıtımın etkinliği üzerinde belirleyici bir faktördür. Ti/IrO₂ elektrotlar, Ti/Pt elektrotlara kıyasla özellikle KOİ gideriminde daha yüksek performans ve enerji verimliliği göstermiştir. pH, NaCl ve akım şiddeti gibi işlem parametrelerinin optimize edilmesiyle, elektrokimyasal arıtım prosesleri endüstriyel atıksuların etkili bir şekilde arıtılmasında sürdürülebilir bir alternatif sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Purpose: With the increase in industrial activities and urban development, the discharge of dye-containing wastewater into the environment has become a significant ecological threat. Among synthetic dyes, methylene blue stands out as a pollutant that is difficult to biodegrade, toxic, and causes aesthetic problems. Method: Experimental studies were carried out in the laboratory using both batch and continuous reactor systems. In both systems, initial pH (3, 5, 7), supporting electrolyte (NaCl) concentration (0, 0,005, 0,01, 0,015 M), current intensity (1,4, 2,1, 2,8 A), and dye concentration (100, 250, 500, 1000 mg/L) were evaluated as variable parameters. Throughout the experiments, pH, temperature, conductivity, voltage, chemical oxygen demand, and color removal parameters were monitored over time. In addition, energy consumption (kWh/m³) was calculated and analyzed in terms of the treatment efficiency–energy balance. Findings: Although high color removal efficiency was achieved with both electrode types in batch systems, Ti/IrO₂ electrodes demonstrated higher chemical oxygen demand removal, particularly under high pH and low NaCl conditions. In continuous systems, overall removal efficiencies were lower compared to batch systems. However, Ti/IrO₂ anodes showed a more stable and effective performance at lower flow rates. In terms of energy consumption, Ti/IrO₂ electrodes provided higher removal efficiencies with lower energy input in both systems. Conclusion: Electrode type is a critical factor affecting the efficiency of electrochemical treatment. Ti/IrO₂ electrodes exhibited superior chemical oksijen demand removal performance and energy efficiency compared to Ti/Pt electrodes. By optimizing operational parameters such as pH, NaCl concentration, and current intensity, electrochemical treatment processes offer a sustainable alternative for the efficient treatment of industrial wastewater.
Benzer Tezler
- Boyar maddelerin molekül ağırlığının elektrooksidasyon ve elektrokoagülasyon proseslerinde renk giderme verimine etkisi
The effect of molecular weight of dyes on decolourization efficiency in electrooxidation and electrocoagulation processes
RAMAZAN KEYİKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Çevre MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN TANER CAN
- Applicability of advanced oxidation processes for treatment and recovery of washing machine effluent: On-site application with new washing machine design
İleri oksidasyon prosesleri uygulamaları ile çamaşır makinesi atık sularının arıtılması ve geri kazanılması: Yerinde uygulama ile yeni çamaşır makinesi tasarımı
LEVENT KILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUĞBA ÖLMEZ HANCI
- Telon red A2R boyarmaddesinin elektrooksidasyon yöntemi ile sulu çözeltilerden giderimi
Removal of telon red A2R dyeing from aqueous solutions by electrooxidation method
DİLARA AYÇA TORUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET AYGÜN
- Reaktif azo boyar madde sulu çözeltisinin elektrokimyasal ve fotokatalitik proseslerle seri arıtımının incelenmesi
Investigation of serial treatment of reactive azo dye aqueous solutions by electrochemical and photocatalytic processes
ZEYNEP ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. CENGİZ YATMAZ
- Tekstil endüstrisi atıksuyunun elektrokimyasal arıtımı ve sistem performansının istatistiksel olarak optimizasyonu
Electrochemical treatment of textile industry wastewater and statistical optimization of system performance
KÜBRA GÖRAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEKİN ŞAHAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞAKİR YILMAZ